钢纤维混凝土技术在桥梁施工中的应用

冉光明

(贵州桥梁建设集团有限责任公司，贵州 贵阳 550000)



钢纤维混凝土技术在桥梁施工中的应用

冉光明

(贵州桥梁建设集团有限责任公司，贵州 贵阳 550000)

首先阐述了钢纤维混凝土的性能，并结合工程实例对桥梁施工中钢纤维混凝土的应用及施工注意事项进行分析，以保证桥梁工程的施工质量。

钢纤维混凝土；桥梁施工；性能

1 钢纤维混凝土的基本特点

(1)耐磨性能强。与普通混凝土材料相比，其对内部温度应力所产生的表面裂缝可起到良好的抑制作用，同时还有效改善了钢纤维混凝土的耐磨性。

(2)改善混凝土内部的变形性能。由于混凝土中加入了适量的钢纤维，可有效提高混凝土的收缩性能，降低混凝土的收缩率，提升混凝土的拉伸弹性，同时对改善混凝土抗冻能力具有一定作用。

(3)抗裂和抗剪能力较强。混凝土中随着钢纤维的添加，对混凝土自身的开裂荷载和极限荷载均会作出相应的调整，使其得到有效改善，相比与普通混凝土的抗剪强度能提高50%～80%、抗弯强度能提高60%～91%。

2 钢纤维混凝土施工技术分析

2.1 钢纤维的分散装置

为了避免钢纤维出现结团现象，施工人员应分散投入钢纤维，将一定数量的钢纤维投入到分散装置内，分散装置会分散向搅拌机内加入钢纤维，一般情况下，钢纤维分散装置的功率保持在0.75～1.0 kW，分散力保持在20～60 kg/min。

2.2 控制投料顺序与搅拌时间

在制作钢纤维混凝土的过程中，一般选择先干后湿分级投料的施工方法，而这种施工工艺的重点即是控制好放料的时间和顺序，以确保钢纤维混凝土的各项指标符合施工标准和要求。结合以往经验，应在搅拌机内不加水搅拌1 min，再加水搅拌2 min或者加入外加剂搅拌2 min。另外，当纤维坍落度较小和掺量较大时，为了避免搅拌机超负荷运作，应适当降低所有搅拌机的利用率。

2.3 钢纤维混凝土的浇筑与振捣

在钢纤维混凝土浇筑过程中，钢纤维混凝土浇筑接头每次倒料的搭接应保证在15～20 cm范围内，以保障钢纤维混凝土浇筑的连续性。另外，应采用平板振动器对钢纤维混凝土进行振捣处理，以确保钢纤维分布的随机性与均匀性。为了保证混凝土的密实性，严禁使用插入式振动器，其会产生集束效应使得钢纤维的聚集方向朝着振动棒，从而打乱了钢纤维的分布顺序，导致结团现象的出现。

以某大桥为例，桥型为变高连续钢桁梁桥，桥跨布置为840 m，桥孔跨径为308 m，钢围堰在作为承台施工期间的土水围挡结构的同时，还作为承台混凝土浇筑的模板。三号墩钢围堰自浮吃水4.0，围堰沉降方式主要通过注水或注浆来完成。根据运输及安装的实际需要，3#墩钢围堰可分为两节，第一节高度14.8 m，重763 t，第二节高度6.4 m，重338 t。钢纤维混凝土技术在该桥梁施工中的应用，大大提高了桥梁的承载力、刚度及强度，同时也为工程质量提供了有力保障。

2.4 钢纤维混凝土的成型控制

钢纤维混凝土具有粗骨料细、砂率大、纤维分布乱的特点，因此，在处理钢纤维混凝土表面时可选择真空吸水技术，并利用机械设备将外部钢纤维压进混凝土中，避免钢纤维外露。另外，若在拆除模板后出现钢纤维外露或漏振等问题，应及时采取有效措施进行补救。

2.5 钢纤维混凝土的接缝

在桥梁施工中，接缝会降低钢纤维路面的抗裂能力，因此，在铺设路面的过程中确保不会产生接缝。若施工路段有封闭交通的条件，可利用摊铺机来铺平钢纤维混凝土表面，不设置纵缝，以将钢纤维混凝土的性能充分发挥出来。

2.6 钢纤维混凝土运输技术

在运输钢纤维混凝土的过程中，在振动因素的影响下，钢纤维不断下沉，使得其含水量及坍落度出现不同程度的损失，同时拌合物稠度也有所降低，不利于保障钢纤维混凝土的均匀性。

2.7 钢纤维混凝土养护技术

在钢纤维混凝土浇筑完成后，施工人员应及时封闭交通，不允许任何车辆和行人通行，并安排专人开展养护工作，养护时间最少为7 d，以避免钢纤维混凝土出现干缩裂缝的问题。

3 实例分析

以某桥梁为例，对钢纤维混凝土技术在桥梁施工中的应用进行分析。

某桥梁全长1 480 m，为了实现稳定、安全的施工目标，在施工中对其施工方案进行优化，以提高桥梁的承载力。在桥梁施工设计方案中，桥面宽32 m，在桥梁下层铺上一层厚10 cm的钢纤维混凝土层，在桥梁上部铺设一层沥青层。

在本工程施工中，为了避免桥梁的桥头出现裂缝及跳车问题，设计使用钢纤维混凝土材料对搭板进行填充；为了避免地基下沉，在本工程施工中所使用的水泥量设计为3 950 kg/m，其拌和物稠度控制在38 ram，钢纤维混凝土的强度设计为36。另外，为了严格保证该桥梁施工的质量，根据桥梁的设计结构，对钢纤维混凝土中的钢纤维、混凝土、粉煤灰、碎石等比例进行精确计算，以提高桥梁的抗压缩能力，保证工程质量。

在应用钢纤维混凝土技术的过程中，应注意以下方面的内容：(1)在具体的施工中，采用喷射机对钢纤维混凝土进行喷射，使混凝土结构更加密实，有利于提高桥梁上端的荷载承受能力；(2)在桥梁混凝土桩尖和顶部使用钢纤维混凝土，以提升桥梁桩基的穿透力，在施工中尽可能减少锤击的次数，有利于提升钢纤维混凝土结构的韧性和抗冲击性，避免在击打过程中出现裂缝；(3)针对桥梁施工中存在的边坡，应采取一定的防护措施，以对边坡起到防护作用。

本次桥梁主要采用钢纤维混凝土施工技术进行施工，目前已顺利完成，且开始通行。施工完成后，按照相关规定对桥面、桥墩、主梁等进行质量检测，其各项结果均符合施工计划中的指标，质量评级为合格，在试通两年的时间里均未出现任何质量问题。

4 结 语

综上所述，钢纤维混凝土技术在桥梁施工中的应用，可有效提升桥梁工程的承载力和抗拉性能，加大增强了桥梁工程的强度和使用寿命，具有显著的应用优势。因此，施工单位及相关从业人员应加强对钢纤维混凝土技术的研究，不断引进新技术、新材料、新设备来提高桥梁施工的工作效率和质量，从而促进我国桥梁工程的持续发展。

[1] 李锐.谈钢纤维混凝土技术在桥梁施工中的应用[J].山西建筑，2014，40(13)：194-195.

[2] 王强.浅析公路桥梁施工中钢纤维混凝土技术的应用[J].黑龙江交通科技，2011，34(3)：98-99.

[3] 张科.钢纤维混凝土施工技术在桥梁施工中的应用[J].交通标准化，2014，42(1)：106-108.

2017-03-14

冉光明(1973-)，男，贵州人，高级工程师，研究方向：高速公路施工管理。

U445.1

C

1008-3383(2017)05-0132-02